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1、 电磁干扰发射控制 什么是电磁干扰发射 辐射发射 电磁干扰发射 传导发射 电场 磁场 电源线 天线 为什么要限制干扰发射 防止对邻近的设备产生电磁干扰 防止降低电磁环境指标 防止电磁信息泄漏（TEMPEST） 本课程的重点对象 辐射发射 电磁干扰发射 传导发射 电场 磁场 电源线 天线 干扰发射项目 RE101 1kHz10kHz100kHz1MHz10MHz GJB151A：RE102 18GHz 100MHz CE101 CE102 CE102概述 内容： 10kHz 10MHz 电源线传导发射 适用：所有场合 为什么要做CE102试验 这种干扰会降低电源的品质，从而使平台上的 电源不能满
2、足有关标准的要求 高频发射部分由RE102限制，CE102与RE102 之间一般没有矛盾 正确理解CE102 1kHz10kHz100kHz1MHz10MHz RE102 18GHz 100MHz CE102 ? 由RE102限制 CE102试验方法 LISN LISN EUT 测量接 收机 数据记 录仪 电网 20dB衰减器 LISN或AMN GJB151A规定的LISN线路图 CE102 limit (EUT power leads, AC and DC) for all applications. 220V 注意单位为： 传导发射图形 超标图形合格图形 共模和差模电流 CE102超标的机
3、理 开关电源 数字电路 特殊而常见的情况 滤波器 临近电缆的耦合导致传导发射超标 电缆耦合问题 CE102的对策 电源线滤波器 参数合适（插入损耗 ） 使用正确（安装方式 ） 干扰模式(共模/差模 ) 电源端口上安装滤波器是唯一的措施 滤波器的共模插损 IL = U1 / U2 滤波器的差模插损 电源线滤波器的基本电路 共模扼流圈差模电容 共模电容共模电容 差模电感不足，要求较大的差模电容 共模电容不足，要求较大的共模电感 滤波器常见的问题 共模插损 差模插损 开关频率 插损 IL 40dB 低频差模损耗不足导致传导发射超标 高频共模损耗不足导致辐射发射超标 滤波器级数越多越好？ 级数较多 级
4、数较少 滤波器的插入增益 0.1/100条件下测量的插损 串联谐振导致插入增益 V QV QV 插入增益的对策 V 滤波器安装在线路板的问题 机箱内干扰 电源线泄漏严重 电源线滤波器的错误安装 PCB 滤波器 滤波器 输入线过长 输入、输出耦合 PCB 电源线滤波器的错误安装 滤波器 绝缘漆 PCB 滤波器通过细线接地，高频效果很差！ 接地线 滤波器的正确安装 滤 波 器 PCB 滤波器直接接地尽量短 输入、输出线隔离 滤波器安装在线路板上时， 在电源线入口处增加一只高 频共模滤波器 电源 PCB 滤波电路 典型项目RE102 内容：10kHz 18GHz 电场辐射发射 适用：所有场合 说明：
5、防止对现场的高灵敏度接收机形成干扰，大部分 调谐式接收机的灵敏度可以达到1V，因此这个指标十 分严格。 辐射发射测试 EUT 旋转找最大面 0.8m 1 4m 1、3、10、30 米 屏蔽墙 测试仪 RE102 limit for surface ship applications RE102 limit for submarine applications. RE102 limit for aircraft and space system applications RE102 limit for ground applications 辐射发射波形 何时需要注意RE102 电路工作在脉冲状
6、态时，需要注意RE102 数字电路 开关电源、变频器等 RE102试验失败的机理 机箱的泄漏 电缆辐射 线路板辐射 辐射发射超标的原因排序 非屏蔽电缆 非屏蔽机箱 屏蔽不良电缆 屏蔽不良机箱 没有滤波 滤波不良 布线不良 频率高 屏蔽层不良 端接问题 孔洞、缝隙 辐射发射的对策 电源滤波器 屏蔽机箱 信号滤波器 线路板与互连线的设计 屏蔽电缆 首先要注意电源线辐射 1.电源线一般不是屏蔽电缆 2.一般电源线滤波器高频滤波不足 3.一般人不了解CE与RE的关系 4.认为电源线上没有高频干扰电流 大部分滤波器高频特性不良 滤波器高频性能不良的影响 滤波器高频性能差 滤波器高频性能好 无滤波 实际电
7、容器的特性 ZC 实际电容 理想电容 f 1/2 LC CL R 电感 电阻 实际电感器的特性 ZL 理想电感实际电感 f 1/2 LC L C 穿心电容、馈通滤波器 以穿心电容为基 础的馈通滤波器 广泛应用于RF滤 波 穿心电容的特性 电感寄生电容的来源 每圈之间的电容 CTT 导线与磁芯之间的电容CTC 磁芯为导体时，CTC为主要因素， 磁芯为非导体时，CTT为主要因素。 磁芯对电感寄生电容的影响 铁粉芯 C = 4.28pf C = 3.48pf 19% 铁氧体（锰锌） C = 51pf C = 49pf 4% 减小电感寄生电容的方法 然后： 1. 起始端与终止端远离（夹角大于40度）
8、2. 尽量单层绕制，并增加匝间距离 3. 多层绕制时， 采用“渐进”方式绕，不要来回绕 4. 分组绕制 （要求高时，用大电感和小电感串联起 来使用） 如果磁芯是导体，首先： 用介电常数低的材料增加绕组导体与磁芯之间的距离 改善滤波器高频特性的方法 或 精心绕制或多个电感串联 器件距离对高频性能的影响 滤波器安装在线路板的问题 机箱内干扰 电源线泄漏严重 线路板上滤波的改进方法 机箱内干扰 被滤波器挡住 被滤波器旁路掉 面板滤波器 电源线无泄漏 电源线滤波器的错误安装 PCB 滤波器 滤波器 输入线过长 输入、输出耦合 PCB 电源线滤波器的错误安装 滤波器 绝缘漆 PCB 滤波器通过细线接地，
9、高频效果很差！ 接地线 滤波器的正确安装 滤 波 器 PCB 滤波器直接接地尽量短 输入、输出线隔离 电源 信号电缆的辐射 I2 CP I3 I1 CP 尽管共模成份的比例很小，但是由于辐射环路大， 仍然是主要的辐射因素 屏蔽电缆抑制共模辐射的本质 CM CM DM 不完整的屏蔽电缆 CM CM CM CM DM 屏蔽层的错误接法 CM D型连接器的屏蔽层搭接 圆形连接器屏蔽层搭接 接线端子上的屏蔽电缆 尽量减小小辨接法的危害 增加共模回路的阻抗 PCB PCB 共模回路 铁氧体磁环 铁氧体的安装方法 尽量靠近电缆端头 匝数多 匝数少 频率 衰减 整根电缆穿过 内径尽量小 长度尽量大 壁厚尽量
10、大 用滤波消除辐射 信号线共模滤波的方法 Fco = 1/( Rp C ) Zs、ZL并联 R负载 R源 电容合适 电容过大 金属机箱 1/tr 常见接口的滤波电容 10ns 100ns 50ns 0.51s上升时间 tr 30pF 100pF 150pF 2400pF最大电容 C 100150 300 100 120总阻抗 R 32MHz 3.2MHz 6MHz 320kHz带宽 BW TTL低速CMOS 高速接口 2MB/s 低速接口 10 100kB/s 板上滤波器的注意事项 滤波器要并排安装 线路板的干净地与金属机 箱或大金属板紧密搭接 为滤波设置干净地 在接口处设置档板 滤波器靠近接口 滤波的最佳位置是电缆端口的面板 容量适当的瓷片电容或独石电容，引线尽量短 平板滤波阵列 用于制造滤波连接器 面板安装滤波器注意事项 滤波器与面板之 间必须使用电磁 密封衬垫！ 使用形滤波器的注意事项 滤波器接地阻抗 预期干扰电流路径 实际干扰电流路径 对接地没有把握 时，避免使用 形滤波器！ 改善内部电缆 内部连线尽量短使用屏蔽电缆，屏蔽层 在两端与机箱连接起来
